BOD5测定仪的工作原理是：将仪器放入培养箱内，并按预先选择的量程范围，量好一定体积的水样倒入培养瓶中，并将培养瓶放在培养箱内仪器上连续搅拌。培养箱内温度控制在20℃±1℃，水样恒温后进行五日培养。培养瓶中必须保证足够的溶解氧。样品中的有机物经过生物氧化作用，转变成氮、碳和硫的氧化物，在这一过程中，从水样中跑出来的*气体二氧化碳被氢氧化钠(或氢氧化钾)吸收。因此，瓶中空气压力减少量，相当于微生物所消耗的溶解氧量，这样，样品BOD5值与瓶中空气压力减少的程度成正比，通过测量空气压力的变化可以得到BOD5值。增加或减少所取样品的量可以增加或降低压力减少值。这样操作者无须繁杂的稀释步骤就能准确测量很宽范围的BOD5值。培养瓶中空气压力的变化是通过半导体压力传感器来进行检测的，经过电子电路的处理，zui后由数码显示出被测样品的BOD5值。